转杯纺纱工艺流程是什么 新型短流程清梳联纺转杯纱的效果

作者/王东余 朱朝华 杨康康

采编/棉纺织技术新传媒-Cindy

原文刊自：2016年12月

第44卷（总第542期）

摘 要

总结新型短流程清梳联纺转杯纱的效果。介绍了新一代短流程清梳联转杯纺生产线各单机的主要技术特征，各工序主要工艺参数配置，半制品产质量和转杯纺成纱产质量情况，并对该清梳联的节能情况进行了分析。生产实践表明：该清梳联生产的28 tex转杯纱质量可以达到Uster 2007公报5%的水平。认为：该短流程清梳联转杯纺生产线自动化程度高，在高产优质及节能方面具有较大优势，在高产状态下的成纱质量指标能够达到较好水平。

关键词

短流程；清梳联；转杯纺；梳棉机；开棉机；生条；节能

我们公司实施的棉纺数字化车间项目于2015年6月开始安装设备，8月底主机设备全线安装结束并进行单机试运行，10月份完成了数字化车间的生产测试。项目中棉纺设备网络监控和管理系统正常运行，全面进入生产管理应用。该数字化转杯纺生产线车间环境由空调除尘系统自动控制，主机设备由经纬E系统进行网络监控和管理。项目中的清梳流程采用最新一代短流程高效清梳联设备，设备机械结构新颖，自动化程度高，具有多项技术专利。清梳联设备在高产状态下的质量指标达到了Uster2007公报5%水平，现将使用情况简述如下。

1 设备工艺流程及各单机主要技术特征

1.1 工艺流程

JWF1012型往复式抓棉机(附TF2410A型吸风管装置)→TF27型桥式磁铁 →AMP2000型金属火星二合一探除器 →TF45B型重物分离器 →JWF1102型单轴流开棉机(附FA051A型凝棉器 TF2407A型凝棉器连接装置) →JWF1026-160(6)型多仓混棉机 →JWF1124C-160型开棉机 →精灵8型异性纤维分拣机 →JWF1054型除微尘机 →119A型火星探除器 →JWF1206A型梳棉机（带TF2513型圈条器) →JWF1310型并条机 →JWF1312B型并条机 →JWF1616型转杯纺纱机

1.2 各单机主要技术特征

结合参考文献，对该清梳联系统的各单机主要技术特征介绍如下。

JWF1012型往复式抓棉机。抓棉打手采用双刃刀片与打手筒体螺栓连接结构，每只打手112片刀齿螺旋排列；往复换向时两个抓棉打手同步变换转向，保持顺向抓棉，抓取的纤维束小而均匀，纤维损伤小。该抓棉机构获国家发明专利。打手速度变频调节最高达1 350 r/min，小车行走速度5 m/min～15 m/min，变频调节能够满足不同品种和产量的工艺需要。抓棉深度可在 0.5 mm/次 ～20 mm/次范围内调节，上包后棉包找平前可按用户设定的大棉量抓取深度和次数完成大棉量抓取，保证棉包找平过程中的产量供应，棉包找平后自动回复到正常的抓棉量状态。电气系统具有数字定位，分组抓取及分别进行抓棉量设定功能，适应工作包区分组的需要。

TF45B型重物分离器。该机配置的输棉风机在流程中位置合理。该机前方输棉管道设置的TF2410A型吸风管装置有气流排杂调节口，排除石子等大杂；桥式磁铁和AMP2000型金属火星二合一探除器排除金属和火星等，有效避免风机叶轮的二次打击。利用空气动力学原理，实现大杂早落，早落防碎的工艺原则。

JWF1102型单轴流开棉机采用凝棉器喂入。FA051A型凝棉器采用尘笼两侧吸风技术，凝棉、除尘效果更佳，同时，能将该机前后输送纤维的气流彻底分开，使两部分互不影响，保障系统稳定可靠。采用具有专利的复合打手装置。开棉辊筒进棉口一侧安装V形角钉直径为740 mm,出棉口一侧安装矩形刀片直径720 mm，这种特殊设计实现了一台单元机一只开松打手同时满足自由打击、先弱后强、先疏后密的开松除杂工艺要求。开棉辊筒速度在480 r/min～960 r/min范围内变频可调；尘棒间隔距可通过机外手柄无级调节，操作简便。

JWF1026-160(6)型多仓混棉机。采用直径为406 mm的铝合金梳针打手，开松效果好；本机吸口、护木使用铝合金材料光洁度好，过棉流畅。采用“逐仓喂入，同时输出”的混棉原理，利用时间差进行混棉。各仓下部观察窗处安装对射光电，完成空仓临时补仓功能；可依据流程中前后机台的生产数据采集分析，模拟计算各仓储棉量的高低，并自动调节工作参数启动下一轮灌仓循环，加大了各仓的灌仓时间差，改善了多仓的混棉效果。

JWF1124C-160型开棉机。上给棉罗拉为沟槽罗拉，下给棉罗拉为长城形锯条包覆式，上下给棉罗拉保证对棉层均匀握持的同时，又使纤维具有可释放性，减少对纤维的损伤。打手采用直径为400 mm的梳针辊筒，速度最高1 000 r/min，变频可调。打手下方配有三把除尘刀、两块分梳板，第一除尘刀位置可调，另两个除尘刀位置固定，其前各装有一只调节板，可根据落棉需要调节。全机自动检测、自适应运行，PID控制连续喂棉。有棉层过厚、打手欠速、管道欠压时自动停机报警等多种安全保护功能。中间吸结构和圆弧形设计的落杂收集管道，更加符合空气动力学原理。

JWF1054型除微尘机。纤维分配器向斜上方分配纤维，沿圆弧曲线网眼板向下滑移，排除细小杂质微尘等，尤其适用于转杯纺流程中。根据前后机台的风量要求，调整进出棉风机的变频器输出频率，稳定清梳联系统风量分配的需要。

JWF1206A型梳棉机。采用大容量喂棉箱结构设计，棉箱由上至下逐渐加宽，保证原料顺利下落；棉箱给棉罗拉顺向喂棉，纤维损伤小；下棉箱与梳棉机喂棉部件直接连接，供棉更加顺畅稳定。顺向给棉，采用减速伺服电机传动给棉罗拉，给棉板处设有金属防轧装置。三刺辊线性排列，渐进开松，利于高产。第一刺辊为角钉辊，直径 172.5 mm ,配一把除尘刀吸口；第二刺辊包覆金属针布，直径172.5 mm,配一块预分梳板、一把除尘刀吸口；第三刺辊包覆金属针布，直径 250 mm ,配两块预分梳板、一把除尘刀吸口。抬高锡林中心，有效梳理弧长增加至2 644 mm。配置前八后六固定盖板，前二后三棉网清洁器。整机刺辊漏底、道夫墙板以及所有的罩板、棉网清洁器均采用铝型材，刚性好，通道光滑无毛刺。三位一体的自调匀整控制系统，稳定可靠。运用计算机通讯与数字同步技术，具有工作参数显示、细条报警等多项在线监测功能。

2 工艺设计和质量情况

2.1 生产品种、配棉和单产

生产品种为28 tex转杯纱。配棉品级328，原棉长度28 mm，马克隆值4.10，HVI短绒率 8.5% ，HVI断裂比强度27.9 cN/tex。梳棉工序:生条定量30 g/5 m,出条速度180 m/min～ 220 m/min , 单台产量64.8 kg/h ～79.2 kg/h。并条工序：并条定量20 g/5 m，输出速度 400 m/min ，单台产量192 kg/h。转杯纺工序：定量2.73 g/100 m，转杯速度90 000 r/min～ 100 000 r/min , 单台产量45.1 kg/h～ 49.5 kg/h 。

2.2 清梳联主要工艺设计

清棉工序。针对机采棉短绒多、植物性杂质不易去除的问题，采取“精细抓棉，保护纤维，渐进开松，充分混和，逐步去除”的工艺设计思想。合理调整JWF1012型抓棉机打手下降量,提高抓棉机的运转效率，保证在90%以上，在顺向抓棉的情况下，适当降低抓棉打手速度，既有利于保护纤维，又能实现“轻抓，细抓，抓小，抓匀”的目的；充分利用JWF1102型单轴流开棉机“自由打击，大杂早落，先弱后强”的特点，适当降低打手速度，既有利于保护纤维，又能实现“早落防碎，渐进开松，纤杂分离”的目的；适当设置JWF1026型混棉机的换仓压力，既要保证抓棉机运转率，又要保证不同原棉成分的充分混和，降低打手速度，减少纤维损伤；充分利用JWF1124C型清棉机“以梳代打，分梳板渐进开松，排除细杂”的特点，合理配置打手速度，细致开松，增加棉束表面积，充分暴露杂质，以利于排杂。清棉工序各主要单机的工艺参数如下。

JWF1012型往复式抓棉机抓棉打手速度 900 r/min ~1000 r/min, 小车行走速度 15 m/min , 打手间歇下降量1 mm/次~ 1.5 mm/次 ,打手刀尖伸出肋条距离-3 mm。JWF1102型单轴流开棉机: 打手速度 570 r/min , 打手与尘棒进、出隔距21 mm、31 mm,尘棒间进、出隔距7.2 mm、 5.5 mm 。JWF1026-160(6)型多仓混棉机打手速度356 r/min, 换仓压力 260 Pa 。JWF1124C-160型开棉机打手速度 700 r/min ,下给棉罗拉与打手隔距1.3 mm。

梳棉工序。针对梳棉机高产高效的试验要求，采取“梳理转移适度，结杂短绒兼顾”的工艺原则，优化各部隔距。针对三刺辊渐进开松速度较高的情况，适当放大刺辊与预分梳板的隔距，以减少纤维损伤；选用刺辊低档转速，适当提高锡林转速，调高锡林刺辊速比到1.8，提高刺辊向锡林的转移率；合理设置锡林与盖板隔距，兼顾棉结与短绒；适当减小前棉网清洁器隔距，增加盖板回转速度，增加对短绒和棉结的排除。

梳棉主要工艺参数如下：棉箱打手速度 781 r/min , 3个刺辊速度依次为838 r/min、 1 310 r/min 、1 204 r/min，锡林速度420 r/min，盖板速度270 mm/min, 出条速度180 m/min、 220 m/min , 给棉罗拉与第1刺辊隔距 1.02 mm , 第1刺辊与除尘刀隔距0.76 mm, 第2刺辊与预分梳板隔距1.02 mm, 第3刺辊与预分梳板隔距0.90 mm, 三刺辊间隔距0.18 mm, 刺辊与锡林隔距0.18 mm, 锡林与后固定盖板隔距 0.71 mm ×0.61 mm×0.51 mm, 锡林与后棉网清洁器隔距0.64 mm×0.51 mm, 锡林与盖板隔距0.23 mm、0.23 mm、0.20 mm、0.20 mm、 0.20 mm , 锡林与前固定盖板隔距0.31 mm× 0.28 mm ×0.25 mm×0.25 mm, 锡林与前棉网清洁器隔距0.51 mm×0.38 mm, 锡林与道夫隔距0.13 mm, 道夫与剥棉罗拉隔距0.15 mm。

2.3 生产质量情况

半制品质量情况如下。

C 28 tex转杯纱成纱质量。转杯速度 100 100 r/min ,条干 CV 值12.97%， CV b2.0%，毛羽值H 4.04, -50%细节11.7个/km, 50% 粗节21.7个/km， 200%棉结58.3个/km。转杯速度91 000 r/min,条干 CV 值12.86%， CV b1.0%，毛羽值 H 4.15, -50%细节 3个/km , 50%粗节14.5个/km， 200%棉结47.8个/km。梳棉机单产达到64 kg/h ~ 79 kg/h ，生条棉结在137粒/g~159粒/g，生条短绒增长率在0.02%~0.04%。成纱质量达到Uster 2007公报5%水平。

3 节能分析

清梳联设备采用了节能技术，主要通过降低清梳联系统的风量消耗和提高设备运转效率，有效降低了系统能耗。该最新清梳联设备综合用电较以前设备下降约为15%。从抓棉机到重物分离器之间的输送管道直经由350 mm更改为 300 mm ，在正常工作条件下，输送风量从 5 885 m 3/h 降低到4 320 m 3/h，节约风量 1 565 m 3/h 。通过系统输送风量的优化，从开棉机到梳棉机共节约输送风量2 100 m 3/h。上述两项相加可节约输送风量3 665 m 3/h，节约风量占清梳联输送风量30%以上。JWF1124C型清棉机采用中间吸结构，该结构可节约滤尘风量 2 000 m 3/h ,节约风量占滤尘风量超过11%。棉箱风机采用内循环风，每台节约滤尘风量 300 m 3/h ～400 m 3/h。梳棉流线形吸塑管道，减少滤尘风量损失，合理分配各吸点风量，滤尘风量负压要求由-920 Pa下降至-800 Pa。梳棉单产从 30 kg/h ～40 kg/h提高到60 kg/h，耗电只为原来的1.1倍～1.2倍。清梳联采用大量的智能变频控制技术，目前转杯纺生产线耗电功率约为53.8 kW（4台JWF1206A型梳棉机），相对于第3代清梳联(FA225型三刺辊梳棉机) 65 kW左右，节约电能超过17%。

4 结束语

清梳联技术产品针对产量瓶颈，在抓棉机、多仓混棉机、高产梳棉机等方面不断开展新产品、新技术的研发，在高产、高质上获得较大的突破。该新型清梳联设备机械结构新颖，自动化程度高，具有多项技术专利。在高产状态下,成纱质量指标达到Uster 2007公报5%的水平。但在生产使用过程中也暴露出些许不足，如个别零部件有挂花现象，还需进一步提升清梳联设备的稳定性和可靠性等。同时，我们还要在清梳联系统调整，生产工艺、器材配置、自调匀整等方面进一步研究, 使生条质量在高产下再上新水平。（作者单位为：无锡经纬纺织科技试验有限公司）

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